Морская вода в отличие от химически чистой представляет собой раствор
различных солен [5]. Кроме солей в ней растворены газы, входящие в
состав атмосферы, и во взвешенном состоянии находятся минеральные и
органические частицы, зоопланктон — мелкие животные организмы и
фитопланктон — микрорастения. Общее количество солей, находящихся в
морской воде, выраженное в тысячных долях по весу, называется ее
соленостью и обозначается s%о. В Мировом океане вдали от берегов состав
воды практически одинаков и средняя соленость ее равна s = 35%o.
В океанах при постоянной средней солености воды наблюдается ее
флуктуация как в поверхностном слое, так и по глубине. К причинам
флуктуаций относятся: испарение, атмосферные осадки, течения,
образование и таяние льда. Максимальная соленость в поверхностном слое
может достигать 37,9%о. Соленость в морях изменяется в значительно
больших пределах [27]. Основную роль в этом играет приток пресных вод с
суши и соленых вод из океана, а также режим испарения. Соленость
различных морей колеблется в пределах от 7 до 41%о. По сравнению с
поверхностным слоем соленость на глубине обычно распределяется
равномернее как по горизонтали, так и по вертикали, увеличиваясь с
ростом глубины, однако течения могут существенно искажать общую картину.
Наряду с соленостью физические свойства морской поды в значительной мере
определяются ее температурой. Общее распределение температуры п океанах
и морях зависит от запаса тепла, получаемого за год от солнца. Средняя
температура поверхности Мирового океана равна 17,4°С. Теплопроводность и
конвенкция воды, тепловой обмен между морем и атмосферой, испарение с
поверхности моря, течения и другие факторы приводят к тому, что
температура в морях и различных районах океанов распределяется
неравномерно как по поверхности, так и по глубине. В поверхностном слое
морей высоких широт температура воды может опускаться ниже 0ЭС [34].
Максимальная температура воды достигает 35°С (Красное море, Персидский
залив). Изменение температуры по глубине в определенном районе имеет как
закономерный колебательный характер (сезонный и суточный), так и
случайный, вызываемый, например, осадками и ветровым перемешиванием.
Суточные колебания температуры воды проникают на глубины до 25— 30 м, а
сезонные могут захватывать поверхностный слой в несколько сот метров. В
глубине океанов температура близка к +1—2° С.
Температура и соленость поверхностного слоя воды обусловливают
количество растворенных в ней газов, содержащихся в атмосфере. Чем ниже
температура и выше соленость, тем больше кислорода и азота поглощается
водой. На физические свойства воды большое влияние оказывает планктон.
Концентрация планктона может превышать 1 г/м3. Жизнедеятельность
планктона сопровождается обильным выделением газовых пузырьков. Помимо
планктона и газовых пузырьков в морской воде могут находиться взвешенные
минеральные частицы различных размеров. Количество и размер таких частиц
зависят от близости берега, глубины, характера грунта и течений. Причины
образования морских течений могут быть разные: действие силы трения
между водой и воздухом, движущимся над поверхностью моря, градиенты
давления, возникающие в воде, и приливообразующие силы Луны и Солнца. Из
многочисленных классификаций течений нам следует отметить лишь одну: но
расположению течений в вертикальном направлении. Здесь выделяются
поверхностное, глубинное и придонное течения. Если о поверхностных
течениях еще имеются некоторые сведения, хотя тоже не совсем
исчерпывающие, то
о глубинных, и особенно придонных, течениях известно чрезвычайно мало. В
то же время для подводного поиска в нашем понимании, т. е. для
обнаружения, опознавания и классификации относительно небольших
объектов, находящихся на грунте, именно придонные течения и имеют
большое значение [5]. Они влияют на снос поисковых систем, несут с собой
воды, существенно отличающиеся по своим физическим параметрам от
вышележащих слоев воды. Поэтому, даже определив у поверхности основные
параметры воды, влияющие на работу поисковых систем, нельзя быть
уверенным, что они сохранятся при работе систем на глубине.
Плотность воды, имеющая большое значение для распространения
акустических колебаний, также может из-меняться и по вертикали и по
горизонтали самым различным образом, что зависит прежде всего от наличия
н характера течений.
Дно океана подразделяется на четыре основных элемента: материковая
отмель, или шельф, материковый склон, ложе океана и океанические
впадины. Шельф, являющийся подводным продолжением материков,
распространяется в среднем до глубины около 200 м и окаймляет сушу
поясом, почти везде повторяющим очертания береговой линии материков. На
отдельных участках шельф уходит на глубину 500 м и более. Общая площадь
шельфа составляет 7,6% площади дна Мирового океана. Ширина шельфа
изменяется от единиц до нескольких сот километров. Рельеф шельфа в общих
чертах представляет собой чередование очень пологих возвышений и
понижений, имеющих уклон, обычно не превышающий 2°. Более детальный
рельеф характеризуется наличием многих неровностей, значительная часть
которых имеет континентальное происхождение и является как бы
продолжением рельефа суши в море.
Действие течений на верхний осадочный слой может приводить к образованию
на его поверхности неровностей размерами около 1 м и менее. Такие же
размеры могут иметь неровности, обусловленные наличием обломочного
материала, встречающегося в районах подводных хребтов и изломов.
Мельчайшие неровности дна обусловлены дискретной структурой материала
осадочных пород.
Материковый склон представляет собой наклонную поверхность морского дна,
соединяющую внешний край шельфа с ложем океана [5]. Он расположен на
глубинах приблизительно от 200 до 2000—2400 м и занимает приблизительно
11 % площади дна Мирового океана. Для него характерны уклоны 4—7°.
Иногда уклоны достигают 13° и даже 45°. Для детального рельефа
материкового склона характерно сложное строение с большим количеством
террас, впадин и выступов. Наибольшую часть площади дна Мирового океана
занимает его ложе, лежащее на глубинах от 2000—2400 до G000 м. На
океанском ложе имеется несколько отдельных океанических впадин с
глубинами, превышающими 10 км.
На рис. 2.1 показано, сколько процентов площади дна океана лежит выше
определенных глубин или, что то же самое, может обследоваться средством,
способным работать на данной глубине.
Дно океана в настоящее время изучено еще плохо. В общих чертах можно
сказать, что ложе океанов и морей имеет слоистую структуру. Верхний,
сравнительно нетолстый слой, являющийся грунтом морского дна,
представляет собой, как правило, осадочные породы. Слой морского грунта
покоится на кристаллическом массиве, который переходит в базальт.
Осадочные морские грунты являются следствием разнообразных явлений,
происходящих в море, основные из которых: разрушение берега, морского
дна, коралловых и известняковых рифов, гибель и оседание морских
организмов и водорослей.
На материковой отмели, в мелководной зоне до глубин 50—100 м, там, где
воздействие волнения на дно сказывается в наибольшей степени, отмечаются
в основном грубозернистые обломочные осадки: у берега — валуны, галька,
гравий [5]. С увеличением глубины идут пески: вначале грубозернистые,
затем — мелкозернистые. При крутом наклоне шельфа галечно-песчаная
полоса узка и измеряется сотнями метров, при более пологом —
увеличивается. В углублениях шельфа скапливаются тонкозернистые
песчанистые и илистые отложения, а на возвышенных участках откладываются
более грубые пески или
же осадок не образуется, и грунтом является коренная порода. Большая
часть материкового склона и почти все океаническое дно выстланы наиболее
тонкозернистыми осадками. Подводные склоны на больших глубинах, а также
дно в области установившихся течений покрыты более крупнозернистым
осадком — илом. На подводных хребтах ил сменяется песчанистым илом. На
крутых склонах глубоководных желобов и на материковом склоне характерно
отложение песчанистого ила, илистого песка и даже песка. Местами на
материковом склоне современные осадки отсутствуют и на дне
обнаруживается глина.